Fakultas Ilmu Komputer
Pengembangan Aplikasi Perangkat Bergerak Berbasis Android Dengan
Kontrol Kepala Sebagai Alat Bantu Ujian Pada Siswa Tuna Daksa
Riski Puspa Dewi Diangga Putri1, Lutfi Fanani2, Adam Hendra Brata3
Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya Email: 1[email protected], 2[email protected], 3[email protected]
Abstrak
Head Movement Control System (HEMOCS) adalah sebuh metode yang mengubah kontrol akan objek pada sistem menggunakan gerakan kepala. Dalam bidang pendidikan, aplikasi menjawab ujian dengan menggunakan kontrol gerakan kepala yang diterapkan pada platform android dapat membantu siswa tuna daksa yang memiliki kekurangan pada anggota gerak tangan untuk menjawab ujian. Aplikasi ini merubah fungsi masukan berbasis tangan menjadi berbasis gerakan kepala. Dengan dibantu Head Mounted Display (HMD) aplikasi ini dapat dikontrol dengan enam gerakan tunggal yakni geleng kanan, geleng kiri, patah kanan, patah kiri, angguk dan dongak, serta terdapat tiga gerakan kombinasi berupa geleng kanan dua kali, geleng kiri dua kali dan angguk dua kali. Pengembangan aplikasi ini menggunakan metode SDLC Prototyping dimana dilakukan iterasi sebanyak dua kali hingga mendapatkan kebutuhan sesuai dengan pengguna. Setelah itu, berdasar perancangan yang didapat, dilakukan tahap implementasi sistem. Berdasar pada pengujian usabilitas yang dilakukan didapatkan hasil sebesar 80,5 yang menunjukan bahwa aplikasi mudah digunakan oleh pengguna.
Kata kunci: HEMOCS, HMD, pendidikan, tuna daksa, android
Abstract
Head Movement Control System (HEMOCS) is a method that changes the control of objects on the system using head movement. In the field of education, apps for answering exam using the head movement control applied to the android platform can help disabled students to answer the exam. This application changes the function of hand-based input into head-based. Using Head Mounted Display (HMD) this application can be controlled with six single motions of lateral rotation to the right, lateral rotation to the left, lateral flexion right, lateral flexion left, flexion, extension and there are three combinations of rightward-rightward, leftward-leftward and downward-downward. Development of this application using the method of SDLC Prototyping, which iterated twice to get the needs in accordance with the user. Furthermore based on the design obtained, performed the implementation phase of the system. Based on the test conducted reusability obtained results of 80,5 which indicates that the application is easy to use by the user.
Keywords: HEMOCS, HMD, education, disabilities, android
1. PENDAHULUAN
Pendidikan merupakan sebuah proses pembelajaran yang terencana guna mencapai suasana belajar bagi peserta didik agar mereka dapat mengembangkan potensi yang terdapat pada diri mereka (Depdiknas, 2003). Dalam proses pendidikan terdapat evaluasi hasil belajar peserta didik guna memantau kemajuan dari peserta didik serta melakukan perbaikan dari hasil belajar peserta didik (Triwiyanto, 2014). Tes merupakan salah satu cara yang digunakan
untuk mengevaluasi hasil belajar dari peserta didik, dan tes yang bersifat obyektif merupakan salah satu jenis tes yang sering diterapkan di Indonesia seperti contoh pada ujian nasional. Namun terdapat kasus peserta ujian di SLB-D YPAC, Solo, Jawa Tengah yang memiliki kekurangan fisik pada anggota gerak tangannya mengerjakan ujian nasional menggunakan kaki (Republika, 2017).
terganggunya bagian tubuh tertentu yang diebabkan oleh gangguna bentuk tulang, otot maupun sendi (Sutjihati, 2006). Saat ini banyak peneliti yang mengembangkan Assistive Technology yang bertujuan untuk mempermudah para penyandang tuna daksa dalam melakukan kegiatan sehari-hari mereka. Teknologi ini juga sering di sandingkan dengan metode Human Computer Interaction (HCI) yang dimana metode ini sekarang tidak terbatasa hanya dengan menggunakan masukan berbasis tangan. Dalam penerapannya metode ini dibagi menjadi dua pendekatan yakni berbasis sensor dan berbasis citra (Guan, 2011).
Metode HCI berbasis sensor sering diterapkan pada smartphone dikarenakan
smartphone teah dilengkapi dengan berbagai macam sensor yang canggih. Platform android menjadi salah satu platform yang sering digunakan dalam mengembangkan sistem dikarenkan jumlah penggunanya yang cukup banya. Emarketer memprediksi bahwa tahun 2018 pengguna dari smartphone android di Indonesia mencapai 103 juta orang (Emarketer, 2017). Berdasar penelitian yang dilakukan oleh Nurizal Dwi Priandani mengenai sistem kontrol menggunakan gerakan kepala (Head Movement Control System) dengan menggunakan sensor
gyroscope pada smartphone android memiliki tujuan untuk menggantikan fungsi masukan berbasis tangan menjadi berbasis pegerakan kepala. Sistem yang dibangun dibantu dengan menggunakan Head-Mounted Display (HMD).
Berdasar pada permasalahan yang ada, penelitian ini akan membahas mengenai pengembangan sistem menggunakan HEMOCS guna membantu siswa tuna daksa dalam menjawab ujian.dalam pengembangannya akan dibagi menjadi beberapa tahap, tahap pertama dilakukannya penggalian kebutuhan yang kemudian dilanjutkan pada analisis kebutuhan agar sistem dapat di implementasikan, dan pada tahap akhir dilakukan pengujian. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kualitas sistem serta mengetahui tingkat kemudahan dan kenyamanan sistem dikarenakan pengguna dari sistem ini nantinya adalah siswa tuna daksa yang dimana dalam penggunaan sistem harus menggunakan kontrol gerakan kepala.
2. Head Movement Control System
(HEMOCS)
Penelitian pertama yang berkaitan dengan kontrol pergrakan tubuh yakni “Mobile Device
Based 3D Image Display Depending on User’s Action and Movement” yakni penelitian yang membahas mengenai permasalahan teknik untuk mengontrol navigasi kamera pada citra tiga dimensi dalam perangkat bergerak sesuai dengan pergerakan badan pengguna (Tolle, et al., 2013).
Penelitian selanjutnya juga dilakukan oleh Herman Tolle berjudul “Design of Head
Movement Controller System (HEMOCS) for Control Mobile Application through Head Pose
Movement Detection” yang membahas tentang pengembangan metode pendeteksi pergerakan kepala menggunakan sensor yang terdapat pada perangkat iOS menggunakan framework Core Motion. Head Movement Control System
merupakan sistem pengontrol menggunakan gerakan kepala yang memanfaatkan sensor gerak sebagai data masukan untuk menentukan arah pergerakan pengguna. sistem ini dibangun guna menggantikan fungsionalitas jari tangan dengan gerakan kepala (Tolle, 2016). Pada penelitian lanjutan dilakukan oleh Nurizal Priandani
mengenai penerapan HEMOCS pada
smartphone android dan penerapan metode
preprocessing serta nearest-neighbor classification untuk membersihkan noise dari sensor pada perangkat android. Terdapat sembilan gerakan yang dapat digunakan dalam penerapannya yakni enam gerakan tunggal (geleng kanan, geleng kiri, patah kanan, patah metodologi yang digunkan dalam melakukan penelitian.
Gambar 1. Metodologi Penelitian
Pada tahap pengumpulan data dilakukan dengan menggunakna metode purposive sampling dimana sample yang diambil ialah yang memiliki karakteristik penyandang tuna daksa yang tidak mandiri dalam menulis. Kemudian nantinya dilakukan wawancara terstruktur kepada tiga orang mahasiswa tuna daksa. Tahap analisis kebutuhan menjelaskan mengenai analisis kebutuhan dari sistem yang dibangun yang dimana dalam penerapanya menggunakan beberapa iterasi bergantung pada kepuasan pengguna. Dalam analisis sistem terdapat deskripsi umum sistem, identifikasi aktor dari sistem, kebutuhan fungsional sistem, kebutuhan non fungsional sistem, perancangan gerakan kontrol kepala, perancangan usecase diagram dan usecase scenario, serta analisis data.
Tahap selanjutnya ialah perancangan, dalam perancangan terdapat beberapa iterasi pula menyesuaikan denganperubahan yang terjadi pada analisis sistem. Pada tahap ini dilakukan perancangan class diagram, perancangan komponen dimana akan dituliskan pseudocode
untuk algoritme-algoritme utama, perancangan
data dimana akan digambarkan melalui Entity Relationship Diagram, perancangan antarmuka dan perancangan screen flow. Berdasar pada perancangan dilakukanlah tahap implementasi sistem. Implementasi meliputi implementasi data, implementasi kode, serta implementasi antarmuka.
Setelah dilakuakn implementasi, maka dilakukan pengujian sistem yang meliputi pengujian unit menggunakan metode whitebox, pengujian fungsional menggunakan metode
blackbox dan pengujian usabilitas menggunakan
System Usability Scale dan data yang didapat dari pengujian akan dianlisis guna mendapatkan informasi dalam enarikan keismpulan. Tahap terakhir ialah penarikan kesimpulan dan saran, tahapan ini merupakan sebuah tahapan dalam menjawab rumusan masalah yang telah dijabarkan. Selain itu peneliti juga memberikan saran yang dapat dijadikan saran pengembangan sistem selanjutnta bai peneliti selanjutnya.
4. ANALISIS KEBUTUHAN
Analisis kebutuhan merupakan penjelasan mengenai gambaran umum sistem, aktor yang akan berhubungan langsung dengan sistem dan kebtuhan-kebutuhan dalam membangun sistem.
4.1. Gambaran Umum Sistem
Gambar 2. Gambaran Umum Sistem (Sumber : Google image)
Aplikasi yang dibangun memiliki tujuan untuk membantu siswa tuna daksa yang memiliki kekurangan di anggota gerak tangan
untuk bisa menjawab ujian dengan
menggunakan gerakan kepala. Aplikasi ini dibangun pada platform Android minimal OS 4.0 yang dimana memiliki sembilan gerakan kepala sebagai masukannya yakni geleng kanan, geleng kiri, geleng kanan dua kali, geleng kiri dua kali, patah kanan, patah kiri, angguk, dongak, dan angguk dua kali. Untuk dapat digunakan aplikasi ini memerlukan Head Mounted Display yang akan dipasangkan pada kepala siswa tuna daksa. Selanjutnya aplikasi
T
akan memunculkan panduan penggunaan aplikasi selanjutnya siswa akan memberi masukan berupa gerakan kepala untuk melanjutkan masuk pada halaman biodata dan mengisi biodata mulai dari memasukkan mata kuliah, kelas, serta nama dengan menggunakan gerakan kepala. Sistem kemudian memberikan respon dengan menampilkan seluruh informasi siswa berupa nama, nim, jurusan, angkatan dan tanggal lahir. Selanjutnya sistem menampilkan soal dimana setiap soal memiliki empat opsi jawaban yang dapat diisi oleh siswa. Siswa dapat memilih salah satu jawaban atau merubah jawaban yang telah terisi dengan menggunakan gerakan kepala. Siswa juga dapat melihat lembar jawaban dan dapat memilih soal tertentu untuk dikerjakan terlebih dahulu. Jika soal telah terjawab semua, siswa harus mengirimkan jawabannya untuk disimpan kedalam basis data.
4.2. Identifikasi Aktor
Aktor pada sistem yang dibangun ialah siswa tuna daksa yang tidak mandiri dalam hal menulis dan akan melaksanakan ujian. Aktor sendiri adalah orang maupun sistem lain yang berinteraksi langsung dengan sistem.
4.3. Perancangan Kontrol Gerakan Kepala
Perancangan kontrol gerakan kepala merupakan gambaran mengenai kontrol gerakan kepala yang akan diterapkan pada sistem agar pengguna dapat mengerjakan fungsi-fungsi yang terdapat pada sistem
.
Tabel 1. Perancangan Kontrol Gerakan Kepala
Gambar 3. Use Case Diagram
4.5. Kebutuhan Non Fungsional Sistem
Kebutuhan non fungsional dari sistem ini berupa usabilitas dari sistem yakni kemudahan yang didapat pengguna dalam menggunakan sistem.
5. PERANCANGAN
Pada tahap perancangan dilakukan perancangan arsitektur sitem, peancangan komponen, perancangan data, perancangan antarmuka serta perancangan screen flow. Tahapan perancangan digunakan sebagai dasar pada tahap implementasi sistem.
5.1. Perancangan Class Diagram
Class diagram untuk sistem yang dibangun terdiri dari view, controller, dan model yang ditunjukan pada Gambar 4. Terdapat empat kelas
view yakni PanduanActivity, BiodataActivity, SoalActivity dan JawabanActivity. Terdapat dua kelas controller yakni BiodataController dan SoalController sedangkan untuk kelas model
terdapat ModelMatkul, ModelKelas,
ModelSiswa dan ModelSoal.
Gambar 4. Class Diagram
6. IMPLEMENTASI
Proses implementasi pada aplikasi ini dibagi menjadi tiga tahapan yakni implementasi data, implementasi kode program, serta implementasi antarmuka.
6.1. Implementasi Data
Gambar 5. Implementasi Physical Data Model (PDM)
Pada PDM terdapat entitas siswa yang merupakan representasi data dari siswa yang akan disimpan datanya. Terdapat pula entitas kelas yang merupakan representasi dari data kelas yang berhubungan dengan entitas siswa dan entitas matkul yang meupakan representasi dari mata kuliah. Entitas soal merupakan representasi dari soal yang berhubungan dengan entitas kelas. Dan terdapat entitas jawban yang merupakan representasi dari data jawaban.
6.2. Implementasi Antarmuka
Pada implementasi antarmuka
Gambar 6. Impelementasi Antarmuka Menjawab Soal
Pada gambar 6 merupakan contoh antarmuka menjawab soal yang mana menampilkan soal beserta empat pilihan jawabannya. Terdapat pula panduan untuk mempermudah siswa mengingat gerakan.
7. PENGUJIAN
Setelah dilakukan implementasi sistem terdapat tahap pengujian. Tujuan dilakukannya pengujian adalah untuk memeriksa apakah implementasi sistem telah sesuai dengan hasil analisa sistem atau belum. Tahap pengujian dibagi menjadi beberapa bagian yakni pengujian validasi, dan pengujian usability.
Pengujian validasi ialah pengujian yang dilakukan untuk menetapkan bahwa kebutuhan-kebutuhan yang ada pada perangkat lunak sesuai dengan kebutuhan-kebutuhan dari hasil analisa sistem. Pada pengujian ini dilakukan dengan metode blackbox testing. Dalam pengujian validasi dilakukan pengujian secara langsung terhadap semua fungsi yang ada serta dijalankan sesuai dengan prosedur uji yang telah ditetapkan sebelumnya. Dari semua pengujian validasi didapatkan hasil yang valid untuk seluruh fungsi dimana itu berarti kebutuhan fungsi sistem telah terpenuhi sesuai dengan kebutuhan yang telah ditetukan pada tahap analisis kebutuhan
Pengujian usabilitas digunakan untuk menguji tingkat kemudahan dari penggunaan sistem dimana pengguna dari sistem yang dijadikan sebagai responden. Untuk melakukan pengujian usabilitas, penulis menggunakan metode SUS Questionnaire yang merupakan kuisioner yang dapat digunakan dalam mengukur kemudahan dari sebuah sistem. Terdapat sepuluh pertanyaan yang dimana untuk setiap nomor ganjil mewakili pernyataan yang bersifat positif dan untuk nomor genap mewakili pernyataan yang bersifat negatif. Setiap pertanyaan memiliki bobot penilaian yang berskala satu hingga lima. Semakin kecil skala
menunjukkan penilaian yang bersifat negatif, sedangkan semakin besar sekala menunjukan penilaian yang bersifat positif.
Pengujian usabilitas dilakukan dengan menguji aplikasi kepada responden secara langsung. Kuisioner tersebut digunakan untuk menentukan seberapa baik usabilitas dari sistem. Hasil dari pengujian yang diukur menggunakan
System Usability Scale ialah 80,5 yang berarti aplikasi sudah sesuai dengan kebutuhan pengguna. Setiap pernyataan diberi bobot antara 0-4. Penilaian dilakukan dengan melakukan pengurangan 1 nilai dari respon yang diberikan user untuk pernyataan ganjil dan 5 dikurangi dengan respon yang diberikan user untuk pernyataan genap. Selanjutnya untuk menghitung skor akhir SUS yakni dengan cara total skor dikalikan 2,5.
Table 2. Hasil Pengujian Usabilitas
No Nama Total
Skor
Skor Akhir 1 Responden 1 33 82,5
2 Responden 2 32 80
3 Responden 3 33 82,5
4 Responden 4 32 80
5 Responden 5 31 77,5
Rata-rata 80,5
8. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis kebutuhan yang dilakukan, aplikasi yang dibangun memiliki 8 kebutuhan fungsional dan 1 kebutuhan non fungsional yang digunakan untuk siswa tuna daksa dalam menjawab ujian menggunakan kontrol kepala. Penentuan kebutuhan fungsional diperoleh berdasarkan hasil wawancara terhadap siswa tuna daksa yang mengalami kesusahan dalam menjawab ujian. Selain itu juga diperoleh perancangan kontrol gerakan kepala pada sistem dan pemodelan kebutuhan. Pemodelan kebutuhan tersebut antara lain use case diagram, class diagram dan sequence diagram.
Setelah dilakukannya analisis kebutuhan
dan pemodelan kebutuhan diperoleh
perancangan data, perancangan komponen, perancangan antarmuka, serta perancangan
screen flow. Dan dilakukan pula perancangan
class diagram yang dijelaskan secara mendalam pada setiap operasi serta atributnya. Pada perancangan data didapatkan rancangan
implementasi sistem. Pada perancangan antarmuka berisi low fidelity mock-up. Selanjutnya setelah dilakukannya perancangan, akan dilakukan pengimplementasian sistem yakni berupa implementasi data berupa PDM (Physical Data Model), implementasi kode program yang mengacu pada perancangan komponen, serta implementasi antarmuka.
Dari hasil pengujian usabilitas mengenai kemudahan penggunaan aplikasi didapatakan hasil yaitu sebesar 80,5 sehingga dapat disimpulkan bahwa aplikasi ini mudah digunakan.
DAFTAR PUSTAKA
Brooke, J., 1996. SUS - A quick and dirty usability scale. Usability Evaluation in Industry , pp. 189-194.
Gartner, 2017. Head Mounted Displays (HMDs).
https://www.gartner.com/it-glossary/head-mounted-displays-hmd/: Diakses pada 26 Februari 2018.
Guan, 2011. Review of Sensor-based Activity Recognition System. IETTE Technical Review, p. 418.
Husamah, Restian , A. & Widodo, R., 2015. Pengantar Pendidikan. I ed. Malang: Penerbitan Universitas Muhammadiyah Malang.
Johannsen, G., 2003. Human Machine Interaction. Control Systems, Robotics, and Automation, Volume XXI, p. 21. Kemensos, 2012. Kementrian Sosial Dalam
Angka Pembangunan Kesejahteraan Sosial. Jakarta: Kementrian Sosial Republik Indonesia.
Nielsen, J., 2012. Usability 101: Introduction to Usability.
http://www.nngroup.com/articles/usabil ity-101-%20introduction-to-usability/: Diakses pada 30 Maret 2018.
Pratama, I. P., 2017. Pengembangan Aplikasi
Health Communication Board Berbasis Kendali Pergerakan Linear HEMOCS (Head Movement Control System). Malang: s.n.
Pressman, R., 2010. Software Engineering : a
practitioner’s approach. New York: Mc.Graw-Hill.
Priandani, N. D., 2016. Pengenalan Pergerakan Kepala Lanjutan Secara Realtime
Sebagai Aplikasi Pengontrol Dengan
Basis Sensor Gyroscope Internal Pada
Smartphone Android. Malang: s.n. Reyhan, M., 2018. Pembangunan Aplikasi
Entertaiment Terminal Berbasis Sistem Kendali Head Movement Control System pada Perangkat IOS. Jurnal pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, Volume 2, pp. 3258-3262.
Somantri, T. S., 2006. Psikologi Anak Luar Biasa. Bandung: PT. Refika Aditama. Tolle, H., 2015. Virtual Reality Game
Controlled With User's Head And Body Movement Detection Using Smartphone Sensors. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 11, pp. 9776-9782.
Tolle, H., 2015. Virtual Reality Game Controlled With User's Head And Body Movement Detection Using Smartphone Sensors. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 11, pp. 9776-9782.
Tolle, H. & Arai, K., 2016. Design of Head Movement Controller System (HEMOCS) for Control Mobile Application through Head Pose Movement Detection. Interactive Mobile Technologies, pp. 24-28.
Tolle, H., Arai, K. & Serita, A., 2016. Mobile Devices Based 3D Image Display Depending. Mobile Devices Based 3D Image Display Depending, Vol. 2, pp. 71-78.
